CN113966857A - 一种新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明是一种新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，主要针对的是具有较高湿度、较柔软的棒杆、较厚的成型纸的新型烟草的基棒成型，主要设计思路为：去除了常规的磨刀装置和进刀装置，利用带/丝状切割条代替切割刀盘，简化了切割装置的结构，利用较短行程、较轻的运动惯性有利于往复运动机构实现高速的往复运动，利用高速运行的带/丝状切割条产生切割动作也无需磨刀和进刀装置，提高工作效率，特别适合对于含有丙二醇或者并三醇类发烟物质的烟草薄片所成型的基棒进行切割。

Description

一种新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备

技术领域

本发明涉及一种切割设备，具体来讲是一种新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，属于烟草加工技术领域。

背景技术

中国专利201810065500.1 基于新型烟草用薄片纸质发烟段基棒的在线切 丝的成型加工，提出一种成型设备，其主要包括用于绕置烟草 薄片原纸的原纸放卷装置、用于绕置成型纸的成 型纸放卷装置、切丝装置、收拢装置、以及具有成 型腔的成型装置，切丝装置用于将烟草薄片原 纸分切成丝状，收拢装置用于将丝状的烟草薄片 原纸收拢后引入成型装置的成型腔，成型装置将 成型纸包裹丝状的烟草薄片原纸，形成发烟条形基棒。对照卷烟加工工艺我们发现上述过程实质上就是常规的卷烟烟支的卷制工艺，但是，由于新型烟草的薄片基材其水分或者液体物质的含量不同于常规的卷烟烟丝，常规的烟丝水分11%-13%之间物质是水，而新型烟草的薄片基材其发烟液体物质的含量8%-25%，其发烟物质为丙二醇或者丙三醇，即使很少的含量，也会使得薄片基材软化，其无论是性状、摩擦力、基材强度均不同与常规的含11%-13%水分的烟丝，而表现一种不容易断裂、松软、弹性小、容易粘连、密度大的状态，因此，造成常规的收拢装置因摩擦阻力大容易造成薄片丝断裂而无法适应高速生产。

中国专利201110237484 .8揭示一种常规烟条的分切装置采用旋转刀盘，刀盘圆周上镶嵌至少一把刀片，生产时刀盘带动刀片旋转完成基棒的砍切动作，其结构比较复杂，必须利用进刀装置（由于刀具使用中磨损所以必须进行补偿）、磨刀装置（刀具使用中刀口变钝所以必须刀口的研磨）、转刀装置（基棒连续运行时刀口切入基棒深处、用于防止刀背与基棒干涉影响基棒运行）等辅助机构才能运行。由于基棒中的薄片是包含8%-25% 丙二醇或者丙三醇的发烟物质，因此，基棒很软、薄片丝填充的密度大、柔性高，以致切刀的阻力大，容易粘刀，需要更高的旋转砍切速度，而砍切旋转速度又必须与基棒成型速度相匹配，因而增加了设计和加工成本和匹配难度，容易粘刀也降低了设备使用效率。另外由于基棒中的薄片是包含8%-25% 丙二醇或者丙三醇的发烟物质，为避免发烟物质的渗透影响烟支外观，所以基棒成型纸要么采用多层成型纸复合、或者加厚成型纸、或者多层复合铝纸，这样的设计更增加了常规切刀进行基棒切割的难度。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种提升切割效率效率、降低设备加工制造成本的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备。

本发明专利是通过以下技术方案实现的：一种新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：包括：

切丝装置，用于将薄片分切成丝状；

收拢装置，用于将丝状的薄片收拢后引入成型装置的成型腔；

成型装置，内设成型腔，利用成型腔将成型纸包裹收拢后的丝状的薄片形成发烟基棒；

切割装置，用于将发烟基棒切割成段状基棒；

速度传感器，用于检测发烟基棒的运行速度；

所述切割装置主要由高速旋转的切割带/丝和带动所述高速旋转的切割带/丝上下往复运动的往复机构组成；

工作时、所述切割带/丝构成的切割面与发烟基棒中心轴的运行方向所处的面成α角、此时所述切割带/丝切割发烟基棒形成的断开面垂直于发烟基棒的中心轴，所述α角由角度适配装置根据发烟基棒的运行速度V1相适配。

如此的设置可以减轻重量，减少结构惯性，进而提升往复的频率，提升设备整体速度和效率，且切割丝/条的速度可以独立设置，有利于水分大的基棒的切割，减少切割阻力。

本发明进一步限定的技术方案为：

进一步的，还包括角度适配装置用于调节切割带/丝与往复动作的运动方向构成的切割面以与发烟基棒中心轴的运行方向成α角进行基棒切割。

进一步的，角度适配装置由带有叉杆机构的偏转轴、角度偏转器以及由角度偏转器带动的往复导轨构成；所述叉杆机构安装在偏转轴的一端，其叉杆两侧壁的中央安装第一传动滚，所述第一传动滚的轴线与偏转轴的轴线相交并垂直；偏转轴的另一端通过滑动轴承与往复导轨连接；所述往复机构通过连杆连接偏转轴，带动偏转轴沿往复导轨上下运行。

进一步的，切割装置主要由第一传动滚和第二传动滚，切割带/丝套在第一传动滚和第二传动滚上，所述第二传动滚传动连接旋转动力源，所述第一传动滚旋转套接所述往复机构，所述往复机构的行程大于基棒直径。

进一步的，第一传动滚的径向圆周面与往复动作的运动方向平行，与基棒中心轴的运行方向成α角，α=90°-75°。

进一步的，随基棒运行速度的变化进行如下设定，从而实现将基棒切割成基棒段的切割端面与基棒轴线几乎垂直的段状：COSα=V1/V2，基棒运行速度V1，往复运动速度V2。

进一步的，切割带/丝为金属丝或金属条；金刚石切割线；所述第一传动滚为金属合金铝材料、或者其他非金属耐磨材料加工而成。

进一步的，往复机构或者为连接往复驱动动力源的机械结构，或者为可以正反向运动的直线电机。

进一步的，收拢装置由收拢滚组构成一个滚动收拢装置，收拢滚组由至少两个可以绕轴向旋转的、构成八字排列的滚筒组成，运行时收拢滚组与丝状薄片接触，由丝状薄片的摩擦力带动旋转，进而降低丝状薄片的运行阻力，减少断丝。

进一步的，三个滚筒构成的收拢滚组。

进一步的，速度传感器用于检测基棒轴向运行速度V1，一般为轴编码器。

进一步的，角度适配装置分为手动角度适配装置或者自动角度适配装置，所述手动角度适配装置为带角度指示的手动偏转台；

所述自动角度适配装置为角度随成型装置运行速度V1变化而角度变化的偏转台，偏转台带动往复导轨围绕调节轴进行角度偏转。

本发明的有益效果为：对于具有较高湿度、较柔软的棒杆、较厚的成型纸的新型烟草的基棒成型，利用带/丝状切割条代替切割刀盘，实现以下的三个替换：

切割线很细0.05mm-0.1mm运行速度很高，切割基棒时磨损很小，即使磨损也是变得更细，不影响继续切割的使用，因而实现了去除常规的 进刀装置（由于刀具使用中磨损所以必须进行补偿）的功能；

切割线很细无需常规的磨刀装置（刀具使用中刀口变钝所以必须刀口的研磨）；

切割线往复运动面按照α角度的设置，无需转刀装置（基棒连续运行时刀口切入基棒深处、用于防止刀背与基棒干涉影响基棒运行），不会对基棒运行构成干涉；

如此大大地简化了切割装置的结构，利用较短行程、较轻的运动惯性有利于往复运动机构实现高速的往复运动，利用高速运行的带/丝状切割条产生切割动作也无需磨刀和进刀装置，提高工作效率。

并形成了特别适合对于含有丙二醇或者并三醇类发烟物质的烟草薄片所成型的基棒进行切割 。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2a和图2b为两种不同方式切割的对比示意图；

图3为往复切割示意图；

图4为往复切割示意图；

图5为收拢装置示意图；

图6为自动角度适配装置示意图；

图7为手动角度适配装置示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，现结合附图进一步阐述本发明专利是如何实施的：

其主要包括薄片的放卷装置、成型纸放卷装置、薄片切丝装置、收拢装置、 具有成型腔的成型装置、以及切割基棒的切割装置构成。

1、切丝装置用于将薄片分切成丝状，所述收拢装置用于将丝状的薄片 收拢后引入成型装置的成型腔，成型装置利用成型腔将 成型纸包裹丝状的薄片 形成发烟基棒，切割装置将发烟基棒切割成段状基棒。

所述切割装置由高速运行的带/丝状切割条、以及往复运动机构构成，所述往复运动机构使得带/丝状切割条的运动方向与基棒轴向的运动方向横向相交，所述带/丝状切割条沿其带/丝纵向直线高速运行。

2、带/丝状切割条由至少两个传动滚以及切割动力源构成的运行机构带动运行，其中一个传动滚1远离切割动力源，另一个传动滚2由切割动力源带动旋转；

往复运动机构带动传动滚1上下往复动作，所述往复动作的运动方向与基棒中心轴的运行方向成α角，优选传动滚1的径向圆周面与往复动作的运动方向平行，与基棒中心轴的运行方向成α角，α=90°-75°，优选随基棒运行速度的变化进行如下设定，从而实现将基棒切割成基棒段的切割端面与基棒轴线几乎垂直的段状。基棒运行速度V1，往复运动速度V2，COSα = V1/V2。

如图2、a所示，若切割线运动的面与基棒轴向运动90°，即α=90°，若：基棒为间隙运动状态可形成垂直的端面。若：基棒为连续的运行状态，则形成倾斜的端面。

如图2、b、所示，所述切割带/丝与发烟基棒中心轴垂直；且所述切割带/丝与往复动作的运动方向构成的切割面、与发烟基棒中心轴的运行方向成α角； 所述α角和发烟基棒的运行速度v相适配，形成基棒切割成基棒段的切割端面与基棒轴线垂直。

3、所述带/丝状切割条优选为能承受一定抗拉强度的丝或者条，优选为金属丝或条，进一步优选为金刚石切割线；

4、角度适配装置用于调节切割带/丝与往复动作的运动方向构成的切割面以与发烟基棒中心轴的运行方向成α角进行基棒切割；

角度适配装置由带有叉杆机构的偏转轴、角度偏转器以及由角度偏转器带动的往复导轨构成；叉杆机构安装在偏转轴的一端，其叉杆两侧壁的中央安装第一传动滚，第一传动滚的轴线与偏转轴的轴线相交并垂直；偏转轴的另一端通过滑动轴承与往复导轨连接；往复机构通过连杆连接偏转轴，带动偏转轴沿往复导轨上下运行。角度适配装置分为手动角度适配装置或者自动角度适配装置，手动角度适配装置为带角度指示的手动偏转台；

自动角度适配装置为角度随成型装置运行速度V1变化而角度变化的偏转台，偏转台带动往复导轨围绕调节轴进行角度偏转。

5、传动滚1优选为金属合金铝材料、或者其他非金属耐磨材料加工而成，所述往复机构的行程大于基棒直径。传动滚-1的往复运动优选以传动滚2中心轴为轴线的往复运动。

如此的设置可以减轻重量，减少结构惯性，进而提升往复的频率，提升设备整体速度和效率，且切割丝/条的速度可以独立设置，有利于水分大的基棒的切割，减少切割阻力。

6、往复机构或者为连接往复驱动动力源的机械结构，或者为可以正反向运动的直线电机。

7、收拢装置，由收拢滚组构成一个滚动收拢装置，收拢滚组由至少两个可以绕轴向旋转的、构成八字排列的滚筒组成，运行时收拢滚组与丝状薄片接触，由丝状薄片的摩擦力带动旋转，进而降低丝状薄片的运行阻力，减少断丝。优选三个滚筒构成的收拢滚组。

8、速度传感器用于检测基棒轴向运行速度V1，优选为轴编码器。

技术效果：

对于具有较高湿度、较柔软的棒杆、较厚的成型纸的新型烟草的基棒成型，利用带/丝状切割条代替切割刀盘，去除了常规的磨刀装置和进刀装置，简化了切割装置的结构，利用较短行程、较轻的运动惯性有利于往复运动机构实现高速的往复运动，利用高速运行的带/丝状切割条产生切割动作也无需磨刀和进刀装置，提高工作效率，特别适合对于含有丙二醇或者并三醇类发烟物质的烟草薄片所成型的基棒进行切割。

Claims (12)

1.一种新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：包括：

切丝装置，用于将薄片分切成丝状；

收拢装置，用于将丝状的薄片收拢后引入成型装置的成型腔；

成型装置，内设成型腔，利用成型腔将成型纸包裹收拢后的丝状的薄片形成发烟基棒；

切割装置，用于将发烟基棒切割成段状基棒；

速度传感器，用于检测发烟基棒的运行速度；

所述切割装置主要由高速旋转的切割带/丝和带动所述高速旋转的切割带/丝上下往复运动的往复机构组成；

工作时、所述切割带/丝构成的切割面与发烟基棒中心轴的运行方向所处的面成α角、此时所述切割带/丝切割发烟基棒形成的断开面垂直于发烟基棒的中心轴，所述α角由角度适配装置根据发烟基棒的运行速度V1相适配；

所述往复机构的运动速度与相位经速度传感器、基棒同步。

2.根据权利要求1所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：还包括角度适配装置用于调节切割带/丝与往复动作的运动方向构成的切割面以与发烟基棒中心轴的运行方向成α角进行基棒切割。

3.根据权利要求2所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：所述角度适配装置由带有叉杆机构的偏转轴、角度偏转器以及由角度偏转器带动的往复导轨构成；所述叉杆机构安装在偏转轴的一端，其叉杆两侧壁的中央安装第一传动滚，所述第一传动滚的轴线与偏转轴的轴线相交并垂直；偏转轴的另一端通过滑动轴承与往复导轨连接；所述往复机构通过连杆连接偏转轴，带动偏转轴沿往复导轨上下运行。

4.根据权利要求1所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：所述切割装置主要由第一传动滚和第二传动滚，切割带/丝套在第一传动滚和第二传动滚上，所述第二传动滚传动连接旋转动力源，所述第一传动滚旋转套接所述往复机构，所述往复机构的行程大于基棒直径。

5.根据权利要求4所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：第一传动滚的径向圆周面与往复动作的运动方向平行，与基棒中心轴的运行方向成α角，α=90°-75°。

6.根据权利要求1或5所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：随基棒运行速度的变化进行如下设定，从而实现将基棒切割成基棒段的切割端面与基棒轴线几乎垂直的段状：COSα=V1/V2，基棒运行速度V1，往复运动速度V2。

7.根据权利要求1或4所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：所述切割带/丝为金属丝或金属条；金刚石切割线；所述第一传动滚为金属合金铝材料、或者其他非金属耐磨材料加工而成。

8.根据权利要求1或3所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：所述往复机构或者为连接往复驱动动力源的机械结构，或者为可以正反向运动的直线电机。

9.根据权利要求1所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：收拢装置由收拢滚组构成一个滚动收拢装置，收拢滚组由至少两个可以绕轴向旋转的、构成八字排列的滚筒组成，运行时收拢滚组与丝状薄片接触，由丝状薄片的摩擦力带动旋转。

10.根据权利要求8所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：三个滚筒构成收拢滚组。

11.根据权利要求4所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：速度传感器用于检测基棒轴向运行速度V1，一般为轴编码器。

12.根据权利要求2所述的新型烟草用发烟棒的在线切丝成型设备，其特征在于：角度适配装置分为手动角度适配装置或者自动角度适配装置，所述手动角度适配装置为带角度指示的手动偏转台；

所述自动角度适配装置为角度随成型装置运行速度V1变化而角度变化的偏转台，偏转台带动往复导轨围绕调节轴进行角度偏转。

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